(Exhaust Gas Recirculation)은 배기가스 저감 장치 중의 하나입니다. 작동원리는 배기가스 중에 완전연소가 되지 않고 남아 있는 오염물질을 다시 실린더에 넣어서 태워버리는 역할을 하는 장치입니다. 이렇게 함으로써 효과적으로 배기가스 양을 줄일 수 있습니다. 그러나 주기적으로 관리하지 않으면 오히려 문제을 많이 일으키는 장치입니다. 오늘은 EGR장치의 작동원리와 관리방법에 대해서 상세하게 알아보겠습니다.
목차
1. EGR장치란 무엇인가?
EGR(Exhaust Gas Recirculation)은 디젤 엔진에서 NOx를 줄이기 위한 방법입니다. EGR은 배기가스 중 일부를 다시 엔진으로 보내서 남아 있는 NOx를 재 연소 시켜 공해를 줄이는 원리입니다. 일반적인 디젤 엔진에서 고온과 고압으로 인해 NOx가 생성됩니다. EGR 시스템은 엔진에서 생성된 일부 배기가스를 다시 흡입합니다. 이를 위해 EGR 밸브가 열리면 엔진에서 생성된 일부 배기가스가 신선한 공기와 섞여 다시 엔진으로 넣습니다. 이렇게 함으로써 한번 더 연소가 되고, 환경오염을 줄일 수 있습니다. 그러나 EGR 시스템은 여러 가지 부수적인 문제를 일으키게 됩니다. EGR 관련 부품이 막히거나 고장이 나면 엔진 성능이 저하되고, 배기가스 재순환에 문제가 발생하여 오염물질 배출량이 증가할 수도 있습니다. 따라서 EGR 시스템은 적절한 유지관리 및 수리가 필요합니다.
1) EGR 장점
- 대기 오염물질 감소 : 배기가스를 재순환, 재연소로 인해서 NOx 배출을 줄일 수 있습니다.
- 환경 보호 : 대기 오염물질 감소로 환경을 보호할 수 있습니다.
2) EGR 단점
- 성능 저하 : 배기가스를 재 연소함으로써 엔진 출력이 감소할 수 있습니다.
- 고장 발생 가능성 : EGR 시스템중에 중요한 EGR 밸브의 고장이 발생하면 재순환이 안되어서 배출가스가 증가하거나, 혹은 재순환을 억제해야 하는데 계속 순환되어서 엔진의 출력이 나빠질 수 있습니다.
- 오염물질 배출량 증가 : EGR 시스템이 제대로 작동하지 않으면 배기가스의 오염물질 배출량이 증가할 가능성이 높습니다.
- 주기적인 관리 필요 : EGR은 높은 배기가스를 재순환하는 장치입니다. 배기가스 규제에 있어서 핵심적인 장치로 주기적인 관리가 필요합니다. 그리고 온갖 불순물과 미세 입자가 포함되어 있어 지저분해질 가능성이 매우 높습니다. EGR 밸브뿐만 아니라 전체 시스템에는 불순물이 쌓여 고장을 일으킬 가능성이 매우 높습니다. 따라서 주기적으로 청소하지 않으면 문제가 발생할 가능성이 높습니다.
2. EGR 작동원리
EGR은 디젤 엔진에서 발생하는 일부 배기가스를 다시 흡입하여 신선한 공기와 섞어 NOx 생성을 줄이는 장치입니다, 아래와 같은 방식으로 동작합니다.
- 엔진 작동 시 EGR 밸브가 열립니다.
- 배기가스 중의 일부는 EGR 쿨러(냉각기)를 통해 냉각됩니다. 냉각이 필요한 이유는 배기가스의 온도가 연소실로 넣기에는 너무 온도가 높기 때문입니다. 그리고 배기가스의 온도를 낮춰 NOx 생성을 줄이는 데 도움을 줍니다.
- 냉각된 배기가스는 EGR 밸브에서 신선한 공기와 섞여 엔진으로 다시 흡입됩니다. 엔진에서 큰 출력이 필요할 경우 EGR 밸브를 닿아서 엔진 출력을 높이는 기능도 합니다.
- 배기가스와 신선한 공기가 혼합되면 연소 과정에서 NOx 생성이 감소합니다. 추가적인 연소로 완전연소를 유도합니다.
- EGR 밸브가 닫히면 다시 정상적인 공기와 연료가 혼합되어 연소가 일어납니다.
- EGR 시스템은 일정한 비율로 배기가스를 재순환시키므로 엔진 출력이 감소하거나 연비가 약간 저하될 수 있습니다. 하지만 이는 대기 오염물질 감소를 위해 필요한 조치입니다.
* EGR 밸브 : EGR 밸브는 엔진 제어기에서 의해서 작동되니다. 배기가스가 엔진으로 재 흡입되는 양을 제어합니다. 엔진의 속도, 부하 및 온도에 따라 밸브가 열리거나 닫히면서 배기가스가 엔진의 흡기 공기와 혼합이 되는 양을 조절합니다.
3. EGR 관리방법
EGR 시스템은 디젤 엔진에서 NOx 생성을 감소시키는 중요한 기능을 합니다. 이를 위해 EGR 시스템을 주기적으로 유지보수하여 정상적인 상태를 유지하는 것이 중요합니다.
- EGR 쿨러(냉각기) 청소 : EGR 쿨러는 배기가스를 냉각시키는 역할을 합니다. 고온의 가스를 다시 연소실로 넣기 위한 온도까지 순식간에 낮추어주는 역할을 합니다. 냉각기 내부에는 분진, 먼지 쌓여 막힐 수 있습니다. 이를 경우 쿨러를 분해해서 청소를 해야 합니다. 청소하지 않으면 EGR 장치가 제대로 작동하지 않거나, 냉각 성능이 떨어져서 엔진에서 화재가 발생할 수도 있습니다.
- EGR 밸브 청소 : EGR 밸브는 연소 과정에서 일부 배기가스의 흡입량을 조절하는 역할을 합니다. 그래서 내부에 오염물질이 쌓일 수 있는 확률이 높습니다. 이 경우 EGR 밸브를 분해하여 청소해야 합니다. 대략적으로 80,000km 운행 후에는 EGR 쿨러, 밸브를 청소하는 것이 좋습니다. 그리고 160,000km 주행거리나 넘을 경우 EGR 밸브가 정상적으로 작동하는지 확인이 필요합니다.
- EGR 시스템 검사 : EGR 시스템의 부품들이 제대로 작동하는지 확인해야 합니다. 예를 들어, EGR 밸브가 정상적으로 작동하지 않으면 성능 저하나 배기가스 오염물질 배출량 증가 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 주가적으로 자동차 검사를 할 것입니다. 자동차 검사 시에 배기가스의 증가로 인해서 부적합 판정을 받을 수 있습니다.
- 필터 교체 : EGR 시스템에는 캐노니스터(배기가스 재순환 필터)가 있습니다. 이 필터는 배기가스 내부의 먼지, 오일, 수분 등을 제거합니다. 이 필터가 막히면 EGR 시스템의 작동이 저하될 수 있으므로 정기적인 교체가 필요합니다.
- 오일 교환 : 디젤 엔진에서는 오일에 먼지, 수분 등이 섞일 수 있습니다. 이 경우 엔진 내부의 오일은 EGR 시스템을 통해 배출됩니다. 따라서 EGR 시스템을 유지보수할 때는 오일 교환도 함께 고려해야 합니다.
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